(57)【要約】  ガスセンサーでは、メタルチューブ９５の内周面の算術平均粗さＲａを１μｍ以下とし、Ｕスプリング９２の先端９３，９４を曲面接触部位としていることで、メタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２の先端９３，９４との滑りがよくなる。このため、ガスセンサーに振動が加わったときにＵスプリング９２がメタルチューブ９５の内周面に引っかかりを生じてしまうことがなく、Ｕスプリング９２の弾性機能により振動を吸収できる。このため、ガスセンターが振動した場合に、接触金具７１とセンサー素子２０との導通不良や、センサー素子２０の疲労及び割れが起こりにくくなる。すなわち、より振動に強いガスセンサーが得られる。
2011090064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ガスの所定のガス濃度を検出可能であり、表面に並設された複数の表面電極部及び裏面に並設された複数の裏面電極部を有するセンサー素子と、
前記センサー素子の前記複数の表面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第１接触金具と、
前記センサー素子の前記複数の裏面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第２接触金具と、
前記複数の第１接触金具を該第１接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の表面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第１ハウジングと、
前記複数の第２接触金具を該第２接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の裏面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第２ハウジングと、
前記センサー素子の長手方向に沿った中心軸を有し、前記第１ハウジング及び第２ハウジングの周囲に位置する円筒状のメタルチューブと、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第１ハウジングを押圧する第１弾性部材と、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第２ハウジングを押圧する第２弾性部材と、
を備えたガスセンサーであって、
前記メタルチューブは、内周面の算術平均粗さＲａが値１μｍ以下であり、
前記第１弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されており、
前記第２弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されている、
ガスセンサー。
【請求項２】
前記センサー素子は、平板状の素子である、
請求項１に記載のガスセンサー。
【請求項３】
前記メタルチューブは、内周面の算術平均粗さＲａが値０．８μｍ以下である、
請求項１又は２に記載のガスセンサー。
【請求項４】
前記メタルチューブは、前記内周面がメッキされている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスセンサー。
【請求項５】
前記メタルチューブは、前記内周面がフッ素樹脂でコーティングされている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスセンサー。
【請求項６】
前記メタルチューブは、前記内周面に液体潤滑剤又は固体潤滑剤が塗布されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスセンサー。
【請求項７】
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記曲面接触部位における前記メタルチューブの内周面と接触する曲面がメッキされている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のガスセンサー。
【請求項８】
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記曲面接触部位における前記メタルチューブの内周面と接触する曲面がフッ素樹脂でコーティングされている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のガスセンサー。
【請求項９】
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記曲面接触部位における前記メタルチューブの内周面と接触する曲面に液体潤滑剤又は固体潤滑剤が塗布されている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のガスセンサー。
【請求項１０】
前記メタルチューブは、外周を加締めるカシメ加工をすることにより内径を減寸して形成された部材であり、
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記カシメ加工により前記メタルチューブの内周面に生じた溝を避ける位置に前記Ｕ字の両端が位置している、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のガスセンサー。
【請求項１１】
前記第１弾性部材は、前記両端が共に前記曲面接触部位となるように形成されており、
前記第２弾性部材は、前記両端が共に前記曲面接触部位となるように形成されている、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガスセンサー。
【請求項１２】
前記第１接触金具及び前記第２接触金具の導通部は弾性体であり、
前記センサー素子は、該第１接触金具の導通部が前記第１ハウジングを介した前記第１弾性部材からの押圧力により弾性変形することで生じた押圧力と、該第２接触金具の導通部が前記第２ハウジングを介した前記第２弾性部材からの押圧力により弾性変形することで生じた押圧力と、により挟持されている、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のガスセンサー。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガスセンサーであって、
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを挟持して互いに接近する方向に押圧する第３弾性部材、
を備えたガスセンサー。
【請求項１４】
被測定ガスの所定のガス濃度を検出可能であり、表面に並設された複数の表面電極部及び裏面に並設された複数の裏面電極部を有するセンサー素子と、
前記センサー素子の前記複数の表面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第１接触金具と、
前記センサー素子の前記複数の裏面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第２接触金具と、
前記複数の第１接触金具を該第１接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の表面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第１ハウジングと、
前記複数の第２接触金具を該第２接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の裏面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第２ハウジングと、
前記センサー素子の長手方向に沿った中心軸を有し、前記第１ハウジング及び第２ハウジングの周囲に位置する円筒状のメタルチューブと、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第１ハウジングを押圧する第１弾性部材と、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第２ハウジングを押圧する第２弾性部材と、
を備えたガスセンサーであって、
前記メタルチューブは、前記内周面がメッキされているか、又はフッ素樹脂でコーティングされているか、又は液体潤滑剤が塗布されているか、又は固体潤滑剤が塗布されており、
前記第１弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されており、
前記第２弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されている、
ガスセンサー。
【請求項１５】
被測定ガスの所定のガス濃度を検出可能であり、表面に並設された複数の表面電極部及び裏面に並設された複数の裏面電極部を有するセンサー素子と、
前記センサー素子の前記複数の表面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第１接触金具と、
前記センサー素子の前記複数の裏面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第２接触金具と、
前記複数の第１接触金具を該第１接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の表面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第１ハウジングと、
前記複数の第２接触金具を該第２接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の裏面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第２ハウジングと、
前記センサー素子の長手方向に沿った中心軸を有し、前記第１ハウジング及び第２ハウジングの周囲に位置する円筒状のメタルチューブと、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第１ハウジングを押圧する第１弾性部材と、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第２ハウジングを押圧する第２弾性部材と、
を備えたガスセンサーであって、
前記第１弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されており、
前記第２弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されており、
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記曲面接触部位における前記メタルチューブの内周面と接触する曲面がメッキされているか、又はフッ素樹脂でコーティングされているか、又は液体潤滑剤が塗布されているか、又は固体潤滑剤が塗布されている、
ガスセンサー。
【請求項１６】
（ａ）被測定ガスの所定のガス濃度を検出可能であり、表面に並設された複数の表面電極部及び裏面に並設された複数の裏面電極部を有するセンサー素子と、前記センサー素子の前記複数の表面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第１接触金具と、前記センサー素子の前記複数の裏面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第２接触金具と、前記複数の第１接触金具を該第１接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の表面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第１ハウジングと、前記複数の第２接触金具を該第２接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の裏面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第２ハウジングと、を用意する工程と、
（ｂ）内周面の算術平均粗さＲａが値１μｍ以下の円筒状のメタルチューブと、断面が略Ｕ字状であり該Ｕ字の両端の少なくとも一方が曲面からなる曲面接触部位となるように形成されている第１弾性部材と、断面が略Ｕ字状であり該Ｕ字の両端の少なくとも一方が曲面からなる曲面接触部位となるように形成されている第２弾性部材と、を配置するにあたり、前記メタルチューブが前記第１ハウジング及び第２ハウジングの周囲に位置し且つ中心軸が前記センサー素子の長手方向に沿うようにし、前記第１弾性部材が前記メタルチューブと前記第１ハウジングとの間に位置し、前記第２弾性部材が前記メタルチューブと前記第２ハウジングとの間に位置するようにする工程と、
（ｃ）前記メタルチューブを内側に押圧して塑性変形させることにより、前記第１弾性部材の前記両端が該メタルチューブに押圧されて生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に前記第１弾性部材が該第１ハウジングを押圧し、前記第２弾性部材の前記両端が該メタルチューブに押圧されて生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に前記第２弾性部材が該第２ハウジングを押圧するようにする工程と、
を含み、
前記第１弾性部材の曲面接触部位及び前記第２弾性部材の曲面接触部位は、前記工程（ｃ）の塑性変形後の該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有しており、該曲面の曲率半径は該メタルチューブの内周面の接触している部分の曲率半径以下である、
ガスセンサーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスセンサー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の排気ガスなどの被測定ガスにおけるＮＯｘや酸素などの所定のガス濃度を検出するガスセンサーが知られている。このガスセンサーでは、ガス濃度を検出するセンサー素子と外部との導通を取るために、センサー素子の表面に並設された複数の表面電極部及び裏面に並設された複数の裏面電極部と電気的に接続されるコネクターが用いられる。例えば、特許文献１には、ガス濃度を検出する平板状のセンサー素子と、リード線と、センサー素子とリード線とを接続するコネクターと、を備えたガスセンサーとが記載されている。このような従来例のコネクター３００の分解斜視図及び正面図を図２７，２８に示す。図示するように、コネクターは、リード線３１６と接続される複数の細長い接触金具と、接触金具を保持する２つのハウジング３０２ａ，３０２ｂと、ハウジング３０２ａ，３０２ｂを固定する固定金具３０４と、固定金具３０４に取り付けられた２つのＵ字状の押圧バネ３０６ａ，３０６ｂと、リング状のメタルチューブ３０８とを備えている。このコネクター３００は、ハウジング３０２ａ、３０２ｂで接触金具３１０及びセンサー素子３１２を挟み、固定金具３０４でハウジング３０２ａ，３０２ｂを固定することで、センサー素子３１２の電極部３１４と接触金具３１０とが接触して導通するようにしている。そして、メタルチューブ３０８の外周を加締めることによりメタルチューブ３０８の内周面が押圧バネ３０６ａ，３０６ｂに変位を与え、押圧バネ３０６ａ，３０６ｂの押圧力により接触金具３１０と電極部３１４とが所定の圧力で押圧されるようにしている。このようにするとで、振動により接触金具３１０と電極部３１４との導通不良が発生することを防止している。
【特許文献１】実公平６−３７３２６号公報（第１図（ｂ））
【発明の開示】
【０００３】
しかしながら、メタルチューブの内周面と押圧バネとが接触する部分の状態によっては、振動時に押圧バネがメタルチューブの内側に引っかかって停滞し、押圧バネが十分な弾性機能を発揮できない場合があった。例えば、図２８において振動によりセンサー素子に上方向の力が加わった場合に、押圧バネが弾性機能を発揮するためには押圧バネのＵ字の両端がメタルチューブの内周面を滑り互いに接近する方向に変位する必要がある。しかし、このとき押圧バネの両端がメタルチューブの内側に引っかかっていると、押圧バネのＵ字の両端の変位が妨げられるため、十分な弾性機能を発揮できない。このような場合には、振動を押圧バネが吸収できないため、接触金具を含むコネクターとセンサー素子とが１つに固定され、長時間振動にさらされることで接触金具と電極部との導通不良が起きたりセンサー素子の疲労や割れが起きたりする場合があるという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、より振動に強いガスセンサーを提供することを主目的とする。
【０００５】
本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の第１のガスセンサーは、
被測定ガスの所定のガス濃度を検出可能であり、表面に並設された複数の表面電極部及び裏面に並設された複数の裏面電極部を有するセンサー素子と、
前記センサー素子の前記複数の表面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第１接触金具と、
前記センサー素子の前記複数の裏面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第２接触金具と、
前記複数の第１接触金具を該第１接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の表面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第１ハウジングと、
前記複数の第２接触金具を該第２接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の裏面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第２ハウジングと、
前記センサー素子の長手方向に沿った中心軸を有し、前記第１ハウジング及び第２ハウジングの周囲に位置する円筒状のメタルチューブと、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第１ハウジングを押圧する第１弾性部材と、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第２ハウジングを押圧する第２弾性部材と、
を備えたガスセンサーであって、
前記メタルチューブは、内周面の算術平均粗さＲａが値１μｍ以下であり、
前記第１弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されており、
前記第２弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されている、
ものである。
【０００７】
このガスセンサーでは、メタルチューブの内周面のＲａが１μｍ以下であると共に第１弾性部材及び第２弾性部材はメタルチューブの内周面と接触するＵ字の両端の少なくとも一方が曲面接触部位となっている。このため、メタルチューブの内周面での第１弾性部材及び第２弾性部材の滑りがよくなる。これにより、ガスセンサーに振動が加わったときに第１弾性部材及び第２弾性部材がメタルチューブの内周面に引っかかりを生じてしまうことがなく、第１弾性部材及び第２弾性部材の弾性機能により振動を吸収できる。このため、ガスセンサーが振動した場合に、第１接触金具及び第２接触金具とセンサー素子との導通不良や、センサー素子の疲労及び割れが起こりにくくなる。すなわち、より振動に強いガスセンサーが得られる。なお、この場合において、前記センサー素子は、平板状の素子としてもよい。
【０００８】
本発明の第１のガスセンサーにおいて、前記メタルチューブは、内周面の算術平均粗さＲａが値０．８μｍ以下としてもよい。メタルチューブの内周面の算術平均粗さＲａが値０．８μｍ以下であれば、メタルチューブの内周面での第１弾性部材及び第２弾性部材の滑りがさらによくなるため、より振動に強いガスセンサーが得られる。なお、メタルチューブの内周面の算術平均粗さＲａの範囲には下限値はなく、Ｒａの値が小さいほどメタルチューブの内周面での第１弾性部材及び第２弾性部材の滑りがよくなる。
【０００９】
本発明の第１のガスセンサーにおいて、前記メタルチューブは、前記内周面がメッキされているものとしてもよい。また、前記メタルチューブは、前記内周面がフッ素樹脂でコーティングされているものとしてもよい。また、前記メタルチューブは、前記内周面に液体潤滑剤又は固体潤滑剤が塗布されているものとしてもよい。これらのようにすることで、メタルチューブの内周面での第１弾性部材及び第２弾性部材の滑りがさらによくなるため、より振動に強いガスセンサーが得られる。
【００１０】
本発明の第１のガスセンサーにおいて、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記曲面接触部位における前記メタルチューブの内周面と接触する曲面がメッキされているものとしてもよい。また、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記曲面接触部位における前記メタルチューブの内周面と接触する曲面がフッ素樹脂でコーティングされているものとしてもよい。また、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記曲面接触部位における前記メタルチューブの内周面と接触する曲面に液体潤滑剤又は固体潤滑剤が塗布されているものとしてもよい。これらのようにすることで、メタルチューブの内周面での第１弾性部材及び第２弾性部材の滑りがさらによくなるため、より振動に強いガスセンサーが得られる。
【００１１】
本発明の第１のガスセンサーにおいて、前記メタルチューブは、外周を加締めるカシメ加工をすることにより内径を減寸して形成された部材としてもよい。
【００１２】
本発明の第１のガスセンサーにおいて、前記第１弾性部材は、前記両端が共に前記曲面接触部位となるように形成されており、前記第２弾性部材は、前記両端が共に前記曲面接触部位となるように形成されているものとしてもよい。こうすれば、第１弾性部材や第２弾性部材のＵ字の両端のうち片端のみが曲面接触部位となっている場合と比べて、メタルチューブの内周面での第１弾性部材及び第２弾性部材の滑りがよくなる。
【００１３】
本発明の第１のガスセンサーにおいて、前記第１接触金具及び前記第２接触金具の導通部は弾性体であり、前記センサー素子は、該第１接触金具の導通部が前記第１ハウジングを介した前記第１弾性部材からの押圧力により弾性変形することで生じた押圧力と、該第２接触金具の導通部が前記第２ハウジングを介した前記第２弾性部材からの押圧力により弾性変形することで生じた押圧力と、により挟持されているものとしてもよい。こうすれば、導通部が弾性変形による押圧力でセンサー素子を挟持するため、センサー素子と第１接触金具及び第２接触金具との接触不良が起こりにくくなる。
【００１４】
本発明の第１のガスセンサーにおいて、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを挟持して互いに接近する方向に押圧する第３弾性部材を備えるものとしてもよい。こうすれば、センサー素子と第１接触金具及び第２接触金具との接触不良が起こりにくくなる。
【００１５】
本発明の第２のガスセンサーは、
被測定ガスの所定のガス濃度を検出可能であり、表面に並設された複数の表面電極部及び裏面に並設された複数の裏面電極部を有するセンサー素子と、
前記センサー素子の前記複数の表面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第１接触金具と、
前記センサー素子の前記複数の裏面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第２接触金具と、
前記複数の第１接触金具を該第１接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の表面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第１ハウジングと、
前記複数の第２接触金具を該第２接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の裏面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第２ハウジングと、
前記センサー素子の長手方向に沿った中心軸を有し、前記第１ハウジング及び第２ハウジングの周囲に位置する円筒状のメタルチューブと、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第１ハウジングを押圧する第１弾性部材と、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第２ハウジングを押圧する第２弾性部材と、
を備えたガスセンサーであって、
前記メタルチューブは、前記内周面がメッキされているか、又はフッ素樹脂でコーティングされているか、又は液体潤滑剤が塗布されているか、又は固体潤滑剤が塗布されており、
前記第１弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されており、
前記第２弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されている、
ものである。
【００１６】
このガスセンサーでは、メタルチューブの内周面がメッキされているか、又はフッ素樹脂でコーティングされているか、又は液体潤滑剤が塗布されているか、又は固体潤滑剤が塗布されており、第１弾性部材及び第２弾性部材はメタルチューブの内周面と接触するＵ字の両端の少なくとも一方が曲面接触部位となっている。このため、メタルチューブの内周面での第１弾性部材及び第２弾性部材の滑りがよくなる。これにより、上述した本発明の第１のガスセンサーと同様に、より振動に強いガスセンサーが得られる。
【００１７】
本発明の第３のガスセンサーは、
被測定ガスの所定のガス濃度を検出可能であり、表面に並設された複数の表面電極部及び裏面に並設された複数の裏面電極部を有するセンサー素子と、
前記センサー素子の前記複数の表面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第１接触金具と、
前記センサー素子の前記複数の裏面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第２接触金具と、
前記複数の第１接触金具を該第１接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の表面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第１ハウジングと、
前記複数の第２接触金具を該第２接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の裏面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第２ハウジングと、
前記センサー素子の長手方向に沿った中心軸を有し、前記第１ハウジング及び第２ハウジングの周囲に位置する円筒状のメタルチューブと、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第１ハウジングを押圧する第１弾性部材と、
断面が略Ｕ字状であり、該Ｕ字の両端が前記メタルチューブの内周面と接触し、該メタルチューブに押圧されることで生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に該第２ハウジングを押圧する第２弾性部材と、
を備えたガスセンサーであって、
前記第１弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されており、
前記第２弾性部材は、前記両端の少なくとも一方が、前記メタルチューブの内周面のうち前記接触している部分の曲率半径以下の曲率半径を持ち該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有する曲面接触部位となるように形成されており、
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記曲面接触部位における前記メタルチューブの内周面と接触する曲面がメッキされているか、又はフッ素樹脂でコーティングされているか、又は液体潤滑剤が塗布されているか、又は固体潤滑剤が塗布されている、
ものである。
【００１８】
このガスセンサーでは、第１弾性部材及び第２弾性部材は、曲面接触部位におけるメタルチューブの内周面と接触する曲面がメッキされているか、又はフッ素樹脂でコーティングされているか、又は液体潤滑剤が塗布されているか、又は固体潤滑剤が塗布されており、第１弾性部材及び第２弾性部材はメタルチューブの内周面と接触するＵ字の両端の少なくとも一方が曲面接触部位となっている。このため、メタルチューブの内周面での第１弾性部材及び第２弾性部材の滑りがよくなる。これにより、上述した本発明の第１のガスセンサーと同様に、より振動に強いガスセンサーが得られる。
【００１９】
本発明のガスセンサーの製造方法は、
（ａ）被測定ガスの所定のガス濃度を検出可能であり、表面に並設された複数の表面電極部及び裏面に並設された複数の裏面電極部を有するセンサー素子と、前記センサー素子の前記複数の表面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第１接触金具と、前記センサー素子の前記複数の裏面電極部と接触する導通部が形成された複数の細長い第２接触金具と、前記複数の第１接触金具を該第１接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の表面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第１ハウジングと、前記複数の第２接触金具を該第２接触金具の長手方向と略直交する方向に並べ且つ前記複数の裏面電極部と対向するように保持するセラミックス製の第２ハウジングと、を用意する工程と、
（ｂ）内周面の算術平均粗さＲａが値１μｍ以下の円筒状のメタルチューブと、断面が略Ｕ字状であり該Ｕ字の両端の少なくとも一方が曲面からなる曲面接触部位となるように形成されている第１弾性部材と、断面が略Ｕ字状であり該Ｕ字の両端の少なくとも一方が曲面からなる曲面接触部位となるように形成されている第２弾性部材と、を配置するにあたり、前記メタルチューブが前記第１ハウジング及び第２ハウジングの周囲に位置し且つ中心軸が前記センサー素子の長手方向に沿うようにし、前記第１弾性部材が前記メタルチューブと前記第１ハウジングとの間に位置し、前記第２弾性部材が前記メタルチューブと前記第２ハウジングとの間に位置するようにする工程と、
（ｃ）前記メタルチューブを内側に押圧して塑性変形させることにより、前記第１弾性部材の前記両端が該メタルチューブに押圧されて生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に前記第１弾性部材が該第１ハウジングを押圧し、前記第２弾性部材の前記両端が該メタルチューブに押圧されて生じた弾性力によって前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが前記センサー素子を挟んで接近する方向に前記第２弾性部材が該第２ハウジングを押圧するようにする工程と、
を含み、
前記第１弾性部材の曲面接触部位及び前記第２弾性部材の曲面接触部位は、前記工程（ｃ）の塑性変形後の該メタルチューブの内周面と接触する曲面を有しており、該曲面の曲率半径は該メタルチューブの内周面の接触している部分の曲率半径以下である、
ものである。
【００２０】
このガスセンサーの製造方法によれば、メタルチューブの内周面のＲａが１μｍ以下であると共に第１弾性部材及び第２弾性部材はメタルチューブの内周面と接触するＵ字の両端の少なくとも一方が曲面接触部位となっている。このため、上述した本発明の第１のガスセンサーと同様に、メタルチューブの内周面での第１弾性部材及び第２弾性部材の滑りがよくなり、第１弾性部材及び第２弾性部材の弾性機能により振動を吸収できる。これにより、振動に強いガスセンサーが得られる。また、メタルチューブの内周面での第１弾性部材及び第２弾性部材の滑りがよいため、工程（ｃ）でメタルチューブの外周を内側に押圧して塑性変形させる際に、第１弾性部材及び第２弾性部材がメタルチューブの内周面に引っかかり不均一な変形を起こすことを防止できる。このため、第１弾性部材及び第２弾性部材の弾性力に偏りが生じてセンサー素子と第１接触金具及び第２接触金具との接触の片当たりが生じることを防止でき、振動時にセンサー素子と第１接触金具及び第２接触金具との接触不良が起こりにくくなる。このことによっても振動に強いガスセンサーを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態のガスセンサー１０の縦断面図である。
【図２】コネクター５０の斜視図である。
【図３】図２のコネクター５０からメタルチューブ９５を除いた様子を示す斜視図である。
【図４】コネクター５０のハウジング５１を示す分解斜視図である。
【図５】図２のＡ視図である。
【図６】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】第１ハウジング５１ａ側から見た接触金具７１，センサー素子２０の位置関係を示す説明図である。
【図９】メタルチューブ９５の破断面図である。
【図１０】支持部７１ｂ及び導通部７１ｃの変位と荷重との関係を示すグラフである。
【図１１】センサー素子２０及びコネクター５０の振動時の説明図である。
【図１２】接触金具７１の曲げ加工前の状態を示す説明図である。
【図１３】曲げ加工後の接触金具７１を示す説明図である。
【図１４】コネクター５０の製造プロセスを模式的に示す斜視図である。
【図１５】コネクター５０の製造プロセスを模式的に示す斜視図である。
【図１６】コネクター５０の製造プロセスを模式的に示す斜視図である。
【図１７】メタルチューブ９５のカシメ加工の様子を示す説明図である。
【図１８】メタルチューブ９５を塑性変形させる様子を示す説明図である。
【図１９】トルクを測定する様子を示す説明図である。
【図２０】トルク波形の最大値，最小値，及び平均値を示すグラフである。
【図２１】動摩擦係数μの算出に用いる変数を示す説明図である。
【図２２】トルクから換算した動摩擦係数μの最大値，最小値，及び平均値を示すグラフである。
【図２３】加熱振動試験の様子を示す説明図である。
【図２４】加熱振動試験の振動条件を示す説明図である。
【図２５】加熱振動試験の結果を示す説明図である。
【図２６】加熱振動試験の結果を示す説明図である。
【図２７】従来例のコネクター３００の分解斜視図である。
【図２８】従来例のコネクター３００の正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。【００２３】
図１は本発明の実施形態であるガスセンサー１０の縦断面図であり、図２はコネクター５０の斜視図であり、図３は図２のコネクター５０からメタルチューブ９５を除いた様子を示す斜視図であり、図４はコネクター５０のハウジング５１を示す分解斜視図である。また、図５は図２のＡ視図であり、図６は図２のＢ−Ｂ断面図であり、図７は図６のＣ−Ｃ断面図であり、図８は第１ハウジング５１ａ側から見た接触金具７１，センサー素子２０の位置関係を示す説明図である。さらに、図９はメタルチューブ９５の破断面図であり、図１０は支持部７１ｂ及び導通部７１ｃの変位と荷重との関係を示すグラフであり、図１１はセンサー素子２０及びコネクター５０の振動時の説明図であり、図１２は接触金具７１の曲げ加工前の状態を示す説明図であり、図１３は曲げ加工後の接触金具７１を示す説明図である。【００２４】
図１に示すように、ガスセンサー１０は、被測定ガスから所定のガス成分を測定するセンサー素子２０と、センサー素子２０の一方の端部を保護する保護カバー３０と、センサー素子２０と導通するコネクター５０を含むセンサー組立体４０とを備えている。このガスセンサー１０は、例えば車両の排ガス管に取り付けられて被測定ガスとしての排気ガスに含まれるＮＯｘやＯ2等のガス成分を測定するために用いられる。【００２５】
センサー素子２０は、細長な長尺の板状体形状の素子であり、ジルコニア（ＺｒＯ2）等の酸素イオン伝導性固体電解質層からなる例えば６枚のセラミックス基板を積層して形成されている。なお、センサー素子２０の保護カバー３０側の端部を先端と表記し、コネクター５０側の端部を基端と表記する。このセンサー素子２０の基端表面及び裏面には、図７に示すように４つの表面電極２１ａ及び４つの裏面電極２１ｂが形成されている。なお、表面電極２１ａ及び裏面電極２１ｂを併せて電極２１と表記する。この電極２１は、センサー素子２０に電圧を印加したり、センサー素子２０が検出するガス成分の濃度に応じて生じる起電力又は電流を取り出したりするためのものであり、センサー素子２０内部の電路を介してセンサー素子２０の先端内の電極と導通している（図示せず）。表面電極２１ａ，裏面電極２１ｂの位置については後述する。【００２６】
保護カバー３０は、図１に示すように、センサー素子２０の先端の周囲を取り囲むように配置されている。この保護カバー３０は、センサー素子２０の先端を覆う内側保護カバー３１と、この内側保護カバー３１を覆う外側保護カバー３２とを備えている。内側保護カバー３１は、筒状に形成され、センサー素子２０の先端に被測定ガスを導入するための内側保護カバー孔３１ａを備えている。外側保護カバー３２は、有底筒状に形成され、側面に被測定ガスを導入するための外側保護カバー孔３２ａを備えている。内側保護カバー３１，外側保護カバー３２は、例えばステンレス鋼などの金属製である。【００２７】
センサー組立体４０は、金属製の主体金具４１と、主体金具４１に溶接固定された円筒形の内筒４２及び外筒４６と、センサー素子２０の基端に接続されたコネクター５０と、を備えている。主体金具４１は、雄ネジ部４１ａにより例えば車両の排ガス管に取り付け可能になっている。内筒４２の内部には、複数のセラミックスサポーター４３ａ〜４３ｃと、セラミックスサポーター４３ａ，４３ｂ間及びセラミックスサポーター４３ｂ，４３ｃ間に充填されたタルク等のセラミックス粉体４４ａ，４４ｂとが封入されている。外筒４６は、内筒４２，センサー素子２０，コネクター５０の周囲を覆っており、コネクター５０に接続されたリード線４５が外部に引き出されている。このリード線４５は、コネクター５０を介してセンサー素子２０の各電極２１と導通している。外筒４６とリード線４５との隙間はゴム栓４７によって封止されている。ここで、センサー素子２０はセラミックスサポーター４３ａ〜４３ｃ，セラミックス粉体４４ａ，４４ｂ内を貫通しており、主に主体金具４１及びセラミックス粉体４４ａ，４４ｂによって固定されている。そのため、例えばガスセンサー１０が車両など振動する環境に取り付けられた場合には、セラミックスサポーター４３ｃの上端部Ｐを支点として、上端部Ｐよりもコネクター５０側のセンサー素子２０やコネクター５０，リード線４５が振動する。一方、上端部Ｐよりも保護カバー３０側のセンサー素子２０は主体金具４１，セラミックス粉体４４ａ，４４ｂに覆われているため比較的振動の影響が少ない。【００２８】
次に、コネクター５０について詳細に説明する。図５に示すように、コネクター５０は、第１ハウジング５１ａ及び第２ハウジング５１ｂと、接触金具７１と、固定金具９０と、第１Ｕスプリング９２ａと、第２Ｕスプリング９２ｂと、メタルチューブ９５と、を備えている。【００２９】
第１ハウジング５１ａ及び第２ハウジング５１ｂは、アルミナ焼結体などのセラミックス製であり、それぞれ４つの接触金具７１を接触金具７１の長手方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に並べて保持する部材である。第１ハウジング５１ａと第２ハウジング５１ｂとは同じ形状であるため、第１ハウジング５１ａと第２ハウジング５１ｂにおける同じ構成要素については同じ符号を付して説明する。また、第１ハウジング５１ａと第２ハウジング５１ｂとを併せてハウジング５１と表記する。ハウジング５１は、図４に示すように、接触金具７１を係止する４つの係止溝５２と、接触金具７１が挿入される４つの挿入孔５３と、各挿入孔５３内に形成されて接触金具７１を係止する係止部５４と、を備えている。また、ハウジング５１は、センサー素子２０を挟んでＹ方向の一方の側面に突出部５５を備え、他方の側面に第１ハウジング５１ａと第２ハウジング５１ｂとのＸ方向の相対位置を規制する規制部材５６，５７を備えている（図４参照）。突出部５５は、対向するハウジング５１の規制部材５６と規制部材５７との間の窪みに挿入されるようになっており、これにより第１ハウジング５１ａと第２ハウジング５１ｂとのＸ方向の相対位置を規制可能になっている。【００３０】
接触金具７１は、図６に示すように、センサー素子２０の電極２１と１対１に対向する位置にハウジング５１によって保持されるものである。この接触金具７１は、図１３に示すように、湾曲した形状により係止溝５２に係止される先端部７１ａと，センサー素子２０に向かって湾曲することで電極２１と接触する支持部７１ｂと，センサー素子２０に向かって湾曲することで電極２１と接触する導通部７１ｃと、挿入孔５３内に挿入される立直部７１ｄと、コネクター５０の外部に引き出されてリード線４５と電気的に接続される接続部７１ｆと、を備えている。なお、第１ハウジング５１ａに保持される接触金具７１の支持部７１ｂ及び導通部７１ｃは、センサー素子２０の表面電極２１ａと接触し、第２ハウジング５１ｂに保持される接触金具７１の支持部７１ｂ及び導通部７１ｃは、センサー素子２０の裏面電極２１ｂと接触するようになっている（図６，７参照）。また、立直部７１ｄは、湾曲した形状により係止部５４に係止されるフック部７１ｅを備えている。【００３１】
ここで、接触金具７１とセンサー素子２０の電極２１との位置関係について説明する。図６，図８に示すように、センサー素子２０の表面電極２１ａは、センサー素子２０の基端から支持部７１ｂに対向する位置まで形成されている。また、Ｙ方向に並ぶ４つの表面電極２１ａのうち、中央の２つの表面電極２１ａは、上述したセンサー素子２０内部の電路と導通するために形成されたスルーホール２１ｅと導通している。図８に示すように、各スルーホール２１ｅは導通部７１ｃと支持部７１ｂとの間の位置に形成されている。なお、裏面電極２１ｂと接触金具７１との位置関係や、裏面電極２１ｂに導通するスルーホール２１ｅの位置もこれと同様であるため説明を省略する。【００３２】
第１Ｕスプリング９２ａは、固定金具９０を介して第１ハウジング５１ａを押圧する断面略Ｕ字状で金属製の弾性部材であり、第２Ｕスプリング９２ｂは固定金具９０を介して第２ハウジング５１ｂを押圧する断面略Ｕ字状で金属製の弾性部材である。なお、第１Ｕスプリング９２ａと第２Ｕスプリング９２ｂとは同じ形状であるため、同じ構成要素については同じ符号を付して説明する。また、第１Ｕスプリング９２ａと第２Ｕスプリング９２ｂとを併せてＵスプリング９２と表記する。このＵスプリング９２は、図５，図７に示すように、Ｕ字の両端である先端９３，９４でメタルチューブ９５の内周面と接している。この先端９３，９４は、先端が屈曲した形状をしており、この屈曲した曲面でメタルチューブ９５の内周面と接する曲面接触部位として形成されている。また、メタルチューブ９５の内周面と接触する曲面は、曲率半径がメタルチューブ９５の内周面のうち接触している部分の曲率半径以下となるように形成されている。例えば、図７の拡大図に示すように、第２Ｕスプリング９２ｂの先端９３のうちメタルチューブ９５の内周面と接触している曲面９３ａの曲率半径は、メタルチューブ９５の内周面のうち先端９３と接触している部分である曲面９５ａの曲率半径よりも小さい。Ｕスプリング９２の先端９３，９４におけるメタルチューブ９５と接触している部分の曲面の曲率半径は、特に限定するものではないが、例えば０．３ｍｍ〜５．１ｍｍである。このＵスプリング９２は、先端９３，９４がメタルチューブ９５に押圧されることで生じた弾性力によって、固定金具９０を介して第１ハウジング５１ａ及び第２ハウジング５１ｂをセンサー素子２０を挟んで互いに接近する方向に押圧している。【００３３】
メタルチューブ９５は、第１Ｕスプリング９２ａ及び第２Ｕスプリング９２ｂと接しており第１ハウジング５１ａ及び第２ハウジング５１ｂを取り囲んでいる円筒状の部材である。このメタルチューブ９５は、中心軸がセンサー素子２０の長手方向に沿うように配置されている。このメタルチューブ９５は、上述したように内周面でＵスプリング９２の先端９３，９４を押圧することでＵスプリング９２に弾性力を生じさせている。メタルチューブ９５には、図５，７に示すように外周面に８つの突起９６が形成され、内周面に８つの溝９７が形成されている。この８つの突起９６は各々４５°ずつずれて形成されており、溝９７は突起９６と１対１に対向するように位置している。この突起９６及び溝９７は後述するメタルチューブ９５のカシメ加工に伴い形成されたものであり、カシメ加工については後述する。なお、先端９３，９４はこの溝９７を避けるように位置している。また、メタルチューブ９５のうちセンサー素子２０の基端側の端部には、他よりも内径が小さくなるように設けられた小径部９８を備えている（図６，図９参照）。この小径部９８により、Ｕスプリング９２が図６における右方向に相対的にずれるのを防止している。メタルチューブ９５は、特に限定するものではないが、内周面の半径（図９参照）が４ｍｍ〜８ｍｍであり、厚さ（図９参照）が０．４ｍｍ〜１．０ｍｍである。厚さが大きいほどメタルチューブ９５が緩みにくい（Ｕスプリング９２を押圧する力が減少しにくい）ため好ましい。メタルチューブ９５の材質としては、例えばＳＵＳ４３０を用いることができる。メタルチューブ９５は、熱膨張係数が小さいほど、温度上昇による膨張でＵスプリング９２が緩んでハウジング５１を押圧する弾性力が減少することを防止できるため、好ましい。また、メタルチューブ９５は内周面の算術平均粗さＲａが１μｍ以下（好ましくは０．８μｍ以下）となるように形成されている。【００３４】
固定金具９０は、板状の金属を断面が略Ｃ字になるように曲げ加工したものであり、第１ハウジング５１ａ及び第２ハウジング５１ｂを挟持して互いに接近する方向に押圧可能な弾性力を有している。この弾性力及び上述したＵスプリング９２の弾性力により固定金具９０は第１ハウジング５１ａと第２ハウジング５１ｂとを挟持している。このとき、接触金具７１の支持部７１ｂ，導通部７１ｃがセンサー素子２０の表面電極２１ａ又は裏面電極２１ｂと対向するように第１ハウジング５１ａと第２ハウジング５１ｂとでセンサー素子２０を挟み込んだ状態となっている。その結果、固定金具９０の押圧力によって支持部７１ｂ，導通部７１ｃがそれぞれ弾性変形してセンサー素子２０を挟持して固定している。このとき、支持部７１ｂ，導通部７１ｃが弾性変形しているため、これによる押圧力でセンサー素子２０を確実に挟持して固定することができる。また、支持部７１ｂ，導通部７１ｃが弾性変形しているため、支持部７１ｂと電極２１との電気的な接触及び導通部７１ｃと電極２１との電気的な接触を確実に保つことができる。【００３５】
支持部７１ｂ，導通部７１ｃは、固定金具９０及びＵスプリング９２からの押圧力やそれに所定の余裕を持たせた押圧力の範囲では塑性変形しないように考慮して材料や湾曲のさせ方が定められている。また、支持部７１ｂ，導通部７１ｃのばね定数は５００〜４０００Ｎ／ｍｍの範囲であることが好ましい。このばね定数は、それぞれのハウジング５１に組み付けられた状態での、支持部７１ｂ，導通部７１ｃの頂部の接線に垂直な方向（Ｚ方向）のばね定数をいう。このようにすることで、上記の効果をより確実に得ることができる。例えば、図１０に示すように、支持部７１ｂ，導通部７１ｃは、接触金具７１を作製した直後は荷重がかかっておらず変位がゼロの状態であるため、変位も荷重もゼロ（グラフの原点）である。一方、センサ素子２０をコネクタ５０に組み付ける際には、支持部７１ｂ，導通部７１ｃは荷重が加えられてＺ方向に圧縮されるため、荷重が増加するにしたがって変位が増加する。このときの変位は、図１０の直線Ａ（バネ定数５００Ｎ／ｍｍ）に沿って変化するものとする。そして、センサ素子２０とコネクタ５０との組み付けが終わったときには、荷重が５０Ｎ、変位が１００μｍになり、その後、０〜５０Ｎの範囲において、荷重が減少した場合には直線Ａを下向き矢印に沿って低下し、荷重が増加した場合には直線Ａを上向き矢印に沿って増加するものとする。このように、初期の荷重−変位の関係を直線Ａ、組み付け後の荷重−変位の関係も直線Ａとなるようにするには、材料や湾曲のさせ方を適宜設定すればよい。あるいは、センサ素子２０とコネクタ５０との組み付けが終わり、荷重が５０Ｎ、変位が１００μｍになった後、０〜５０Ｎの範囲において、荷重が減少した場合には直線Ｂ（バネ定数１０００Ｎ／ｍｍ）を下向き矢印に沿って低下し、荷重が増加した場合には直線Ｂを上向き矢印に沿って増加するように材料等を設定してもよい。あるいは、センサ素子２０とコネクタ５０との組み付けが終わったときには、荷重が１００Ｎ、変位が２００μｍになり、その後、０〜１００Ｎの範囲において、荷重が減少した場合には直線Ｃ（バネ定数４０００Ｎ／ｍｍ）を下向き矢印に沿って低下し、荷重が増加した場合には直線Ｃを上向き矢印に沿って増加するように材料等を設定してもよい。以上のようにして、センサ素子２０とコネクタ５０との組み付けが終わった後の支持部７１ｂ，導通部７１ｃのバネ定数を５００〜４０００Ｎ／ｍｍに設定することができる。【００３６】
こうして構成されたガスセンサー１０の、特にセンサー素子２０及びコネクター５０の振動時の様子について図１１を用いて説明する。Ｕスプリング９２が図１１の実線で示す位置にあるときに、ガスセンサー１０に振動が加わり図１１の上向きの力がコネクター５０にかかった場合、Ｕスプリング９２は図の破線で示すように変形する。具体的には、第１Ｕスプリング９２ａは先端９３，９４がメタルチューブ９５の内周面を滑って互いに接近する方向に変位し、自身の弾性機能により振動を吸収する。また、図１１の下向きの力がコネクター５０にかかった場合には、同様にＵスプリング９２ｂの先端９３，９４がメタルチューブ９５の内周面を滑って互いに接近する方向に変位し、自身の弾性機能により振動を吸収する。このように、本実施形態のガスセンサー１０では、メタルチューブ９５の内周面の算術平均粗さＲａを１μｍ以下とし、Ｕスプリング９２の先端９３，９４を曲面接触部位としていることで、メタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２の先端９３，９４との滑りがよくなり振動を吸収できる。これにより、接触金具７１とセンサー素子２０との導通不良や、センサー素子２０の疲労及び割れが起こりにくくなる。一方、Ｕスプリング９２の先端９３，９４がメタルチューブ９５の内周面に引っかかって停滞していると、図１１の破線のように変形することができずＵスプリング９２で振動が吸収できない。この場合には、センサー素子２０と接触金具７１との接点に振動による力が加わるため、接触金具７１とセンサー素子２０との導通不良や、センサー素子２０の疲労及び割れが起こりやすくなる。本実施形態のガスセンサー１０は、このようなことを防止でき、振動に強くなっている。なお、上述したようにＵスプリング９２の先端９３，９４はメタルチューブ９５の溝９７を避けるように位置しており、先端９３，９４が振動によって接近又は離間して位置が変位しても溝９７の位置までは到達しないようになっている。このようにするためには、例えば予め想定したガスセンサー１０にかかる振動の範囲内におけるＵスプリング９２の先端９３，９４の変位する範囲が溝９７の位置にかからないよう、Ｕスプリング９２の材質や形状，溝９７の位置を定めておけばよい。【００３７】
次に、ガスセンサー１０の製造方法について説明する。最初に、接触金具７１の製造方法について説明する。接触金具７１は板状の金属を型抜きし、曲げ加工をすることにより製造したものである。まず、図１２に示すように、略長方形状の金属板部１００と、金属板部１００の片方の長辺に繋がる金属片１１０とを有する形状に板状の金属を型抜きする。そして、金属板部１００のうち領域１００ａ，１００ｆを図１２の紙面手前側に湾曲させることで図１３に示した先端部７１ａ，接続部７１ｆを形成し、領域１００ｂ，１００ｃを図１２の紙面奥側に湾曲させることで図１３に示した支持部７１ｂ、導通部７１ｃを形成する。一方、金属片１１０は、直線１１１ａを支点として領域１１１を紙面手前側に９０°折り曲げ、直線１１２ａを支点として領域１１２を折り曲げることにより立直部７１ｄを形成する。なお、フック部７１ｅは、領域１１３を湾曲させることにより形成する。このようにして接触金具７１を製造することで、板状の金属から立体的な形状の接触金具７１を容易に製造することができる。また、金属板部１００には図１２，１３に示すように、領域１１１の厚さ以上の深さの凹み部１０１が形成されており、直線１１１ａを支点として領域１１１を折り曲げたときに、領域１１１が金属板部１００の表面１０２の直上の領域内に収まるようになっている。さらに、領域１１２，１１３についても金属板部１００の表面１０２の直上の領域内に収まるように幅が定められていると共に、フック部７１ｅは領域１１３を金属板部１００の長手方向に沿って接続部７１ｆの方向へ湾曲して形成されているため、立直部７１ｄ全体も金属板部１００の表面１０２の直上の領域内に収まっている。複数の接触金具７１の立直部７１ｄをこのような形状とすることにより、接触金具７１を接触金具７１の長手方向と直交する方向に並べた状態で保持する際の並び幅を小さくでき、結果としてハウジング５１の小型化が可能になる。すなわちコネクター５０の小型化が可能になる。また、コネクター５０とセンサー素子２０とが弾性体である接触金具７１で連絡しているため、外筒４６→ゴム栓４７→リード線４５→コネクター５０と伝播する振動はセンサー素子２０に直接には伝播しない。例えばコネクター５０とセンサー素子２０との連絡が接触金具に設けた弾性力を持たない突起部である場合には、外筒４６→ゴム栓４７→リード線４５→コネクター５０と伝播する振動はセンサー素子２０に直接に伝播してしまう。更には、ガスセンサー１０が車両など振動する環境に取り付けられた場合には、上述したように図１に示した上端部Ｐを支点としてセンサー素子２０及びコネクター５０が振動する。このような場合は、接触金具７１が弾性力を持たなければ、コネクター５０のみならず、リード線４５，ゴム栓４７，外筒４６についてもセンサー素子２０の振動系に含まれることになり、上端部Ｐを支点として過大な繰り返し応力の発生が懸念される。本実施形態では接触金具７１が弾性体のままコネクター５０とセンサー素子２０とを連絡しているため、上記懸念が格段に払拭される。加えて、コネクター５０が小型化、すなわち軽量化されているほど振動によってコネクター５０に発生するモーメントを小さく���きるため、コネクター５０のモーメントによるセンサー素子２０にかかる繰り返し応力が小さくなりセンサー素子２０の寿命を長くできる。また、コネクター５０に発生するモーメントが小さくなることで、コネクター５０の振動に対する耐久性を向上させてコネクター５０の寿命をより長くできる。【００３８】
続いて、コネクター５０の製造方法について図１４〜図１６を用いて説明する。図１４〜１５は、コネクター５０の製造プロセスを模式的に示す斜視図である。まず、第２ハウジング５１ｂを用意し（図１４（ａ））、この第２ハウジング５１ｂに４つの接触金具７１を接触金具７１の長手方向と直交する方向に並べて保持させる（図１４（ｂ））。続いて、図１に示したセンサー素子２０，主体金具４１，保護カバー３０，内筒４２，セラミックスサポーター４３ａ〜４３ｃ，セラミックス粉体４４ａ，４４ｂからなる一次組立品を用意する。なお、一次組立品は、例えば次のようにして組み立てる。まず、主体金具４１内に内筒４２を溶接固定し、内筒４２及び主体金具４１内にセンサー素子２０を挿入した状態で内筒４２及び主体金具４１の内部に複数のセラミックスサポーター４３ａ〜４３ｃ，セラミックス粉体４４ａ，４４ｂを封入する。次に、主体金具４１に内側保護カバー３１及び外側保護カバー３２を溶接固定し保護カバー３０を形成して一次組立品とする。そして、この一次組立品のセンサー素子２０の裏面電極２１ｂが接触金具７１の支持部７１ｂ及び導通部７１ｃと導通するように、センサー素子２０を第２ハウジング５１ｂ上に配置する（図１４（ｃ））。なお、図１４（ｃ）では一次組立品のうちセンサー素子２０以外は図示を省略している。続いて、図１４（ｂ）と同様に第１ハウジング５１ａにも４つの接触金具７１を接触金具７１の長手方向と直交する方向に並べて保持させ、センサー素子２０を第１ハウジング５１ａ及び第２ハウジング５１ｂで挟み込むようにする（図１５（ａ））。これにより、センサー素子２０の表面電極２１ａが接触金具７１の支持部７１ｂ及び導通部７１ｃとそれぞれ１体対１に対向して導通する。なお、このとき、接触金具７１の接続部７１ｆは、ゴム栓４７内を通したリード線４５と接続しておく。【００３９】
次に、板状の金属を断面が略Ｃ字になるように曲げ加工して固定金具９０を形成し、この固定金具９０の開放部分を一時的に広げて中に第１ハウジング５１ａ及び第２ハウジング５１ｂを挿入する（図１５（ｂ））。これにより固定金具９０が第１ハウジング５１ａ及び第２ハウジング５１ｂを互いに接近する方向に押圧して固定する。そして、固定金具９０及びハウジング５１を挟み込むように、第１Ｕスプリング９２ａ，第２Ｕスプリング９２ｂを取り付ける（図１５（ｃ））。この第１Ｕスプリング９２ａ及び第２Ｕスプリング９２ｂは、板状の金属をＵ字状に曲げ加工して形成することができる。なお、第１Ｕスプリング９２ａ及び第２Ｕスプリング９２ｂのＵ字の先端９３，９４は、所定の半径を持つ曲面を有する曲面接触部位となるように曲げ加工しておく。また、Ｕスプリング９２は、先端９３，９４がハウジング５１とは反対側を向くように取り付ける。なお、Ｕスプリング９２は、予め固定金具９０に取り付けておくものとしてもよい。続いて、内周面の算術平均粗さＲａが値１μｍ以下の円筒状のメタルチューブ９５を用意し、メタルチューブ９５がハウジング５１及びＵスプリング９２の周囲に位置し且つ中心軸がセンサー素子２０の長手方向に沿うように配置する（図１６（ａ））。これにより、第１Ｕスプリング９２ａがメタルチューブ９５と第１ハウジング５１ａとの間に位置し、第２Ｕスプリング９２ａがメタルチューブ９５と第２ハウジング５１ｂとの間に位置することになる。なお、メタルチューブ９５の内周面は、例えばメタルチューブ９５の内周面の半径よりわずかに大きい半径の鋼球を通過させるなどのしごき加工や、バレル研磨，ショットピーニングなどの方法により算術平均粗さＲａが値１μｍ以下にすることができる。【００４０】
メタルチューブ９５とＵスプリング９２とを配置すると、メタルチューブ９５の外周を加締めるカシメ加工を行い、内径を減寸する（図１６（ｂ））。このカシメ加工を行う様子を図１７に示す。カシメ加工を行う際には、まず、図１７（ａ）に示すようにカシメ加工前のメタルチューブ９５の周囲をカシメ治具９９で囲むようにする。このカシメ治具９９は、メタルチューブ９５よりも径の大きい円筒状の部材を４５°ずつに切り分けて８つの部品９９ａ〜９９ｈとしたものである。そして、この部品９９ａ〜９９ｈでメタルチューブ９５を囲ったあと、カシメ治具９９の外周から内側（メタルチューブ９５の円の中心方向）へ部品９９ａ〜９９ｈを押圧することにより、メタルチューブ９５の外周を加締めて内径を減寸させる（図１７（ｂ））。カシメ治具９９の外周から押圧する方法としては、例えば中空の円錐形部材のように軸方向に向けて徐々に内径が小さくなる形状の部材を用意し、その中にカシメ治具９９ごとメタルチューブ９５を挿入して軸方向に圧入することにより行う。なお、このカシメ加工により、部品９９ａ〜９９ｈの隙間部分に対応する位置に上述したメタルチューブ９５の突起９６及び溝９７が形成されることになる。したがって、このカシメ加工は、先端９３，９４がこの溝９７を避けることができるように部品９９ａ〜９９ｈを配置して行う。なお、部品９９ａ〜９９ｈの数や形状は図１７のものに限らない。例えば、図１７における部品９９ａ〜９９ｈは円筒状の部材を４５°ずつ均等に切り分けたものであるため各々の形状は同じであるが、均等に切り分けず各々の形状が異なっていてもよい。【００４１】
このようにカシメ加工を行うと、メタルチューブ９５の内周面がＵスプリング９２の先端９３，９４の曲面に接触してこれを押圧し、Ｕスプリング９２には弾性力が生じる。この弾性力により、第１Ｕスプリング９２ａは、第１ハウジング５１ａと第２ハウジング５１ｂとがセンサー素子２０を挟んで接近する方向に第１ハウジング５１ａを押圧することになる。同様に、第２Ｕスプリング９２ｂは、第１ハウジング５１ａと第２ハウジング５１ｂとがセンサー素子２０を挟んで接近する方向に第２ハウジング５１ｂを押圧することになる。こうすることで、センサー素子２０がハウジング５１に挟持される。なお、メタルチューブ９５をどの程度の内径まで減寸するかは、減寸後の内径とＵスプリング９２に要求される弾性力とに基づいて、実験により定めておけばよい。また、上述したＵスプリングの先端９３，９４のうちメタルチューブ９５の内周面と接触する曲面の曲率半径は、カシメ加工後のメタルチューブ９５の内周面の曲率半径（本実施形態では内周面の半径と同義）以下となるように予め定めた値としておく。カシメ加工を行うと、メタルチューブ９５のうちセンサー素子２０の基端側の端部のみを内側に押圧して小径部９８を形成する。これにより、上述したコネクター５０を得る。【００４２】
このようにして一次組立品のセンサー素子２０を挟持したコネクター５０を形成すると、外筒４６を主体金具４１に溶接固定して、図１に示したガスセンサー１０を得る。【００４３】
このようにして製造したガスセンサー１０は、上述した効果、すなわち、メタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２ｂの先端９３，９４との滑りがよくなり振動を吸収できる効果が得られる。また、メタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２ｂの先端９３，９４との滑りがよいため、メタルチューブ９５の外周をカシメ加工する際に、Ｕスプリング９２の先端９３，９４がメタルチューブの内周面に引っかかり不均一な変形を起こすことを防止できる。このため、Ｕスプリング９２の弾性力に偏りが生じてセンサー素子２０と接触金具７１との接触の片当たりが生じることを防止でき、振動時にセンサー素子２０と接触金具７１との接触不良が起こりにくくなるという効果も得られる。これらのことから、振動に強いガスセンサー１０を得ることができる。【００４４】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のセンサー素子２０が本発明のセンサー素子に相当し、接触金具７１が第１接触金具及び第２接触金具に相当し、第１ハウジング５１ａが第１ハウジングに相当し、第２ハウジング５１ｂが第２ハウジングに相当し、メタルチューブ９５がメタルチューブに相当し、第１Ｕスプリング９２ａが第１弾性部材に相当し、第２Ｕスプリング９２ｂが第２弾性部材に相当し、固定金具９０が第３弾性部材に相当する。【００４５】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実現し得ることはいうまでもない。【００４６】
例えば、上述した実施形態では、メタルチューブ９５の内周面の算術平均粗さＲａを値１μｍ以下とすることで、メタルチューブ９５の内周面でのＵスプリング９２の滑りをよくしているが、メタルチューブ９５は、内周面がメッキされているか、又はフッ素樹脂でコーティングされているか、又は液体潤滑剤が塗布されているか、又は固体潤滑剤が塗布されているものとしてもよい。あるいは、Ｕスプリング９２の両端３３，３４におけるメタルチューブ９５の内周面と接触する曲面がメッキされているか、又はフッ素樹脂でコーティングされているか、又は液体潤滑剤が塗布されているか、又は固体潤滑剤が塗布されているものとしてもよい。このようにしても、メタルチューブ９５の内周面でのＵスプリング９２の滑りがよくなり振動に強いガスセンサーが得られる。なお、このようにメッキ等を施す場合には、メタルチューブ９５の内周面の算術平均粗さＲａは１μｍ以下であってもよいし、１μｍを超えていてもよい。メッキの具体例としては、例えば、銀メッキが挙げられる。メッキの厚さとしては、特に限定するものではないが、例えば１〜２μｍである。液体潤滑剤の具体例としては、プレスオイル（例えばアクア化学製  アクアプレスＭＡ−１０Ｒ）等の高純度精製オイルが挙げられる。固体潤滑剤の具体例としては、二硫化モリブデンが挙げられる。【００４７】
上述した実施形態では、Ｕスプリング９２の両端である先端９３，９４をいずれも曲面接触部位としているが、いずれか一方のみ曲面接触部位としてもよい。ただし、いずれも曲面接触部とした方がメタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との滑りがよくなるため好ましい。【００４８】
上述した実施形態では、規制部材５６，５７は第１ハウジング５１ａ，第２ハウジング５１ｂが備えるものとしたが、第１ハウジング５１ａ，第２ハウジング５１ｂとは別の部材であってもよい。また、第１ハウジング５１ａと第２ハウジング５１ｂとが共に両側の側面に規制部材を備えており、第１ハウジング５１ａ及び第２ハウジング５１ｂの対向する規制部材同士が接触することで互いの距離を固定するものとしてもよい。【００４９】
上述した実施形態では、支持部７１ｂと導通部７１ｃとが共にセンサー素子２０を押圧力で挟持するものとしたが、支持部７１ｂを備えないものとしてもよい。ただし、上述したように導通部７１ｃがスルーホール２１ｅよりも基端側に位置している場合には、導通部７１ｃからの押圧力がスルーホール２１ｅに作用してセンサー素子２０の割れを生じる可能性がある。このようなことを防止するためには、支持部７１ｂでもセンサー素子２０を挟持することが好ましい。【００５０】
上述した実施形態では、フック部７１ｅは接続部７１ｆの方向に湾曲しているものとしたが、その反対の方向に湾曲するものとしてもよい。その場合、挿入孔５３内の係止部５４を挿入孔５３内の反対側に形成すればよい。また、接触金具７１の立直部７１ｄが金属板部１００の表面１０２の直上の領域内に収まっていれば、どのような折り曲げ加工により立直部７１ｄを形成しても良い。【００５１】
上述した実施形態では、図１７に示すようにしてメタルチューブ９５の外周を加締めるカシメ加工を行い内径を減寸することで、メタルチューブ９５の内周面がＵスプリング９２の先端９３，９４の曲面に接触してこれを押圧し、Ｕスプリング９２に弾性力を生じさせるものとしたが、メタルチューブ９５を内側に押圧して塑性変形させることによりＵスプリング９２に弾性力を生じさせることができればどのような加工をしてもよい。例えば図１８に示すように、図１８（ａ）の状態から第１Ｕスプリング９２ａ及び第２Ｕスプリング９２ｂが互いに接近する方向（図の上下方向）にメタルチューブ９５を押圧して塑性変形させ、図１８（ｂ）に示すようにメタルチューブ９５を楕円形状に変形させることでＵスプリング９２に弾性力を生じさせるものとしてもよい。このようにすれば、突起９６や溝９７が生じないため溝９７とＵスプリング９２の尖端９３，９４との位置関係を考慮する必要がない。
【実施例】
【００５２】
［実施例１〜１１，比較例１］
上述したガスセンサー１０の製造方法により、実施例１〜１１，比較例１のガスセンサー１０を作製した。実施例１〜１１，比較例１のガスセンサーは、上述したカシメ加工前におけるメタルチューブ９５の内周面の算術平均粗さＲａの値やメッキ等の加工の有無が、表１に示すように異なっている。なお、表１における算術平均粗さＲａの値は、しごき加工を行っている場合にはしごき加工後の値である。また、メッキ等のその他の加工を行っている場合には、その他の加工前の値である。表１以外の構成及び製造方法は同じである。具体的には、実施例１〜１１，比較例１において、Ｕスプリング９２はＳＵＳ３０１製，メタルチューブ９５はＳＵＳ４３０製とし、Ｕスプリング９２の先端９３，９４のメタルチューブ９５と接する曲面の曲率半径は値０．５ｍｍ、メタルチューブ９５の内周面の半径はカシメ加工前で５．９ｍｍ，カシメ加工後で５．２ｍｍとした。【００５３】
【表１】
2011090064.tif 000003
【００５４】
［評価試験１］
作製した実施例１〜１１，比較例１のガスセンサー１０について、メタルチューブ９５を回転させた場合のトルクをトルクメーター１００（日東精工製，ＮＸ５００−ＴＵ）により測定した。図１９は、トルクを測定する様子を示す説明図である。トルクの測定は以下のように行った。まず、図１９（ａ）に示すようにガスセンサー１０からセンサー素子２０，コネクター５０，リード線４５，ゴム栓４７のみを取り出し（これを予備組と表記する）、トルクメーター１００の固定部材１０２でセンサー素子２０を挟んで固定した。この状態でメタルチューブ９５を把持部材１０４で把持しつつ回転軸１０６を中心に約２０ｒｐｍの回転速度で回転（位相０°〜１４°までの回転）させ、このときの回転軸１０６にかかるトルクの波形を測定した。そして、図１９（ｂ）に示すように測定したトルク波形の最大値，最小値，及び平均値を算出した。結果を図２０に示す。なお、位相０°〜１４°までの回転でトルクを測定しているのは、回転によりＵスプリング９２の先端９３，９４が溝９７の位置まで移動すると使用時とは異なるトルクが生じてしまい適切な測定ができないためである。すなわち、ガスセンサー１０の溝９７は４５°間隔で位置しており、回転によりＵスプリング９２の先端９３，９４が溝９７の位置まで移動しない範囲で動かせる最大の回転角が１４°（図７における左右方向に７°ずつ）であったため、０°〜１４°の回転にとどめてトルクを測定している。なお、トルクの測定は、実施例１〜１１，比較例１のガスセンサー１０をそれぞれ３個ずつ作製してこの３個のガスセンサー１０についてのトルク波形の最大値，最小値，平均値を算出することで行った。例えば、図２０に示す実施例１のトルク波形の最大値，最小値は、実施例１の３個のガスセンサー１０についてトルク波形を測定し、この３つの波形のうちの瞬時値の最大値，最小値を表している。また、図２０に示す実施例１のトルク波形の平均値は、３つの波形におけるトルクの平均値を表している。【００５５】
図２０からわかるように、比較例１に比べて実施例１〜１１のガスセンサー１０はいずれもトルクが小さい値になっている。このことから、実施例１〜１１のガスセンサー１０は、比較例１と比べてメタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との滑りがよいことがわかる。なお、実施例１〜３の測定結果から、メタルチューブ９５の内周面の算術平均粗さＲａの値が小さいほどメタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との滑りがよくなることがわかる。また、比較例１と実施例４〜６の測定結果から、メタルチューブ９５の内周面の算術平均粗さＲａの値が同じであっても内周面にメッキ等の加工を行っている場合には、メタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との滑りがよくなることがわかる。さらに、実施例８〜１１の測定結果から、メタルチューブ９５の内周面の算術平均粗さＲａの値を１μｍ以下とすることと、内周面のメッキ等の加工を行うこととの両方を行った場合には、いずれか一方を行った場合よりもメタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との滑りが滑りがよくなることがわかる。【００５６】
なお、メタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との滑りの良さを表す値として、図２０に示すトルクからメタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との間の動摩擦係数を算出することができる。図２１は、この算出に用いる変数を示す説明図である。図示するように、メタルチューブ９５を回転させる際のトルクをＴ（Ｎ・ｍ），メタルチューブ９５の内周面の半径をＬ（ｍ），メタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との間の動摩擦係数をμ，メタルチューブ９５を回転させる接線方向の力をＦ（Ｎ），Ｕスプリング９２がメタルチューブ９５をメタルチューブ９５の半径方向に押圧する力（一方のＵスプリング９２における両端の押圧力の合計）をｆ（Ｎ）とすると、以下の式（１），（２）が成立し、ここから式（３）が導出できる。ここで、本実施形態では、上述したようにカシメ加工後のメタルチューブ９５の内周面の半径Ｌは値０．００５２ｍである。また、カシメ加工後のＵスプリング９２による押圧力ｆを測定したところ値２５０Ｎであった。そのため、この値と図２０に示したトルクＴの値とを用いて、メタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との間の動摩擦係数μを算出した。結果を図２２に示す。図２２の実施例１の動摩擦係数μの値からわかるように、メタルチューブ９５の内周面の算術平均粗さＲａの値を１μｍ以下とすることは、メタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との動摩擦係数μを値３７．１０以下とすることと換言することができる。また、同様に算術平均粗さＲａの値を０．８μｍ以下とすることは、メタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との動摩擦係数μを値１６．６１以下とすることと換言することができる。なお、動摩擦係数μはカシメ加工後の値として算出したが、カシメ加工の前後で動摩擦係数μは変化せず一定値である。【００５７】
Ｔ＝Ｌ×Ｆ      （１）
μ＝Ｆ／ｆ      （２）
μ＝Ｔ／ｆ／Ｌ  （３）【００５８】
［評価試験２］
作製した実施例１〜１１，比較例１のガスセンサー１０について、加熱振動試験を行った。加熱振動試験の様子を図２３（ａ）〜（ｃ）に示す。なお、図２３（ｂ）は図２３（ａ）のＤ視図であり、図２３（ｃ）は図２３（ｂ）のＥ視図である。図２３に示すように、加熱振動試験は、ステンレス製のパイプ２００の雌ネジ部にガスセンサー１０の主体金具４１の雄ネジ部４１ａを取り付けて保護カバー３０がパイプ２００の内部に入るようにし、パイプ２００をガスバーナー２０２で加熱すると共に振動を加えることで行った。加熱条件は、ガス（プロパン）の空燃比λ＝１．０５±０．０５，加熱温度８５０℃とした。振動条件は、図２４に示す所定のパターンの周波数及び加速度の振動（正弦波）を３０分１サイクルとしてパイプ２００に加え、これを１５０時間繰り返すことで行った。図示するように、振動の周波数は５０Ｈｚ〜２５０Ｈｚの範囲で変化させ、加速度は３０Ｇ〜５０Ｇの範囲で変化させた。なお、加熱振動試験は、実施例１〜１１，比較例１のガスセンサー１０をそれぞれ２０個用意して加熱振動試験を行った。この加熱振動試験の結果を図２５，図２６に示す。図２５，図２６における不良発生数は、実施例１〜１１，比較例１のそれぞれについて２０個のガスセンサー１０のうち加熱振動試験中にセンサー素子２０の電極２１と接触金具７１との導通不良が発生したガスセンサー１０の数を表す。また、図２５における回転トルク（平均値）は、図２０に示したトルクの平均値を表し、図２６における動摩擦係数（平均値）は、図２２に示した動摩擦係数の平均値を表す。導通不良の判定は、接触金具７１の電圧又は電流を測定することでセンサー素子２０における電極２１からの出力を測定し、この出力が途切れたときに導通不良と判定することで行った。なお、比較例１のガスセンサー１０をまず１２個用意して加熱振動試験を行ったところ不良発生数は値２であり、その後さらに８個について加熱振動試験を行ったところ、合計２０個のうちの不良発生数は図２５，２６に示すように値６であった。【００５９】
図２５，２６からわかるように、回転トルク（動摩擦係数）が小さいほど、すなわちメタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との滑りがよいほど、加熱振動試験における不良発生数が小さくなっている。特に、実施例３〜１１では不良発生数は値０であった。この結果から、メタルチューブ９５の内周面とＵスプリング９２との滑りがよいほど振動を吸収でき、接触金具７１とセンサー素子２０との導通不良が起こりにくくなることが確認できた。【００６０】
本出願は、２０１０年１月１９日に出願された米国仮出願６１／２９６，０７９を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容の全てが本明細書に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明のガスセンサーは、例えば、O2センサやＮＯｘセンサ、アンモニアガスセンサなどのガス検出センサーの技術分野に利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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